STM32兩輪平衡小車（硬件+源碼+藍牙遙控器APK及源碼、CAD生產圖紙等）設計資料分享

ID:122761 · 發表于 2018-10-24 13:11

電賽作品、stm32單片機主控的兩輪平衡小車全套設計資料分享給大家

Altium Designer畫的兩輪平衡小車電路原理圖和PCB圖如下：(51hei附件中可下載工程文件)

00 - 兩輪自平衡小車主控板(TWABV v1.1.0)_BOM_20140918.xls

CAD圖及3D加工圖：

底盤鈑金3D圖及加工要求
厚度 3mm
鋁板
表面噴砂氧化本色處理
折彎后要保證和3D模型相同

上層和中層亞克力3D圖及CAD圖

安卓藍牙遙控器APK及源碼
BtSpp安卓藍牙控制APP+源碼

運動控制MCU源代碼(STM32F103RCT6)+姿態解算MCU源代碼(STM32F103C8T6)

/* main.c file
編譯環境：MDK-Lite Version: 4.23
測試：本程序已在第七實驗室的mini IMU上完成測試
功能：
1.初始化各個傳感器，
2.運行姿態解算和高度測量
3.將解算的姿態和各個傳感器的輸出上傳到 MiniIMU AHRS 測試軟件
4.響應 PC發送的命令
------------------------------------*/
/*----------------------------------------------------------------
1/去掉氣壓傳感器數據接口
2/保持幀格式
3/數據輸出頻率調整為20hz
4/調整機頭方向
5/保留陀螺儀標零偏
6/去掉UART1數據輸出
7/只輸出姿態數據結算幀
8/在數據融合時去掉磁力計的影響
9/上電數據即可用,不用等待
----------------------------------------------------------------*/
#include "common.h" //包含所有的驅動頭文件
//上傳數據的狀態機
#define REIMU 0x01 //上傳解算的姿態數據
#define REMOV 0x02 //上傳傳感器的輸出
#define REHMC 0x03 //上傳磁力計的標定值
#define Upload_Speed 100 //數據上傳速度單位 Hz
#define upload_time (1000000/Upload_Speed) //計算上傳的時間。單位為us
int16_t ax, ay, az;
int16_t gx, gy, gz;
int16_t hx, hy, hz;
int32_t Temperature = 0, Pressure = 0, Altitude = 0;
uint32_t system_micrsecond;
int16_t hmcvalue[3];
u8 state= REIMU; //發送特定幀的狀態機
/**************************實現函數********************************************
*函數原型: int main(void)
*功　　能: 主程序
*******************************************************************************/
int main(void)
{
int16_t Math_hz=0;
unsigned char PC_comm; //PC 命令關鍵字節
float ypr[3]; // yaw pitch roll
/* 配置系統時鐘為72M 使用外部8M晶體+PLL*/
//SystemInit();
delay_init(72); //延時初始化
Initial_LED_GPIO(); //初始化STM32-SDK板子上的LED接口
Initial_PWMLED();
Initial_UART2(115200L);
load_config(); //從flash中讀取配置信息 -->eeprom.c
IIC_Init(); //初始化I2C接口
delay_ms(300); //等待器件上電
//UART1_Put_String("Initialize...\r\n");
IMU_init(); //初始化IMU和傳感器
system_micrsecond=micros();
while(1){ //主循環
//delay_ms(1); //延時，不要算那么快。
IMU_getYawPitchRoll(ypr); //姿態更新
Math_hz++; //解算次數 ++
//-------------上位機------------------------------
//是否到了更新上位機的時間了？
if((micros()-system_micrsecond)>upload_time){
switch(state){
case REIMU:
UART2_ReportIMU((int16_t)(ypr[0]*10.0),(int16_t)(ypr[1]*10.0),
(int16_t)(ypr[2]*10.0),Altitude/10,Temperature,Pressure/10,Math_hz*Upload_Speed);
Math_hz=0;
// state = REMOV; //更改狀態。
break;
case REMOV:
MPU6050_getlastMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz);
HMC58X3_getlastValues(&hx,&hy,&hz);
UART2_ReportMotion(ax,ay,az,gx,gy,gz,hx,hy,hz);
state = REIMU;
if(HMC5883_calib)state = REHMC; //需要發送當前磁力計標定值
break;
default:
UART2_ReportHMC(HMC5883_maxx,HMC5883_maxy,HMC5883_maxz,
HMC5883_minx,HMC5883_miny,HMC5883_minz,0);//發送標定值
state = REIMU;
break;
}//switch(state)
system_micrsecond=micros(); //取系統時間單位 us
LED_Change(); //LED1改變亮度
}
//--------------------------------------------------
//處理PC發送來的命令
if((PC_comm=UART2_CommandRoute())!=0xff)
{
switch(PC_comm){ //檢查命令標識
case Gyro_init: MPU6050_InitGyro_Offset(); break; //讀取陀螺儀零偏
case High_init: break; //氣壓高度清零
case HMC_calib_begin: HMC5883L_Start_Calib(); break; //開始磁力計標定
case HMC_calib: HMC5883L_Save_Calib(); break; //保存磁力計標定
}
}// 處理PC 發送的命令
}//主循環 while(1) 結束
} //main
//------------------End of File----------------------------

復制代碼

/**---------------------------------------------------------------
項目：兩輪自平衡小車(Two-Wheels Auto-Balancing Vechile)
版本：v1.0.0
文件: MotorDriver.c
功能：電機驅動
作者：flotox@yeah.net
日期：2014.9.5
更新：2014.9.5
----------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x.h"
#include "MotorDriver.h"
#include "GlobalVars.h"
#define MOTOR_L_IN1_LOW (GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6))
#define MOTOR_L_IN1_HIGH (GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_6))
#define MOTOR_L_IN2_LOW (GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7))
#define MOTOR_L_IN2_HIGH (GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7))
#define MOTOR_R_IN1_LOW (GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_8))
#define MOTOR_R_IN1_HIGH (GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_8))
#define MOTOR_R_IN2_LOW (GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_13))
#define MOTOR_R_IN2_HIGH (GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_13))
/**
* @brief 電機驅動左輪配置
* @param none
* @retval none
*/
void MotorDriver_L_Config(void){
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure ;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_BaseInitStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
/*使能GPIOA、GPIOC、AFIO、TIM8外設時鐘*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_AFIO | RCC_APB2Periph_TIM8, ENABLE);
/*初始化PA.07端口為Out_PP模式*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
/*初始化PC.06端口為Out_PP模式*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
/*初始化PC.07端口(TIM8_CH2)為AF_PP模式*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
/*定時器基本配置*/
TIM_BaseInitStructure.TIM_Prescaler = 3-1; //時鐘預分頻數3,TIM8的計數時鐘頻率為24MHz
TIM_BaseInitStructure.TIM_Period = 1000-1; //自動重裝載寄存器數值,PWM2頻率為24MHz/1000=24KHz
TIM_BaseInitStructure.TIM_ClockDivision = 0; //采樣分頻
TIM_BaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上計數
TIM_BaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0; //重復寄存器
TIM_TimeBaseInit(TIM8, &TIM_BaseInitStructure);
TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //PWM1輸出模式
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //使能該通道輸出
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //輸出極性
TIM_OC2Init(TIM8, &TIM_OCInitStructure); //按指定參數初始化
TIM_OC2PreloadConfig(TIM8, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM8在CCR2上的預裝載寄存器
TIM_ARRPreloadConfig(TIM8, ENABLE); //使能TIM8在ARR上的預裝載寄存器
TIM_Cmd(TIM8, ENABLE); //打開TIM8
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM8, ENABLE); //PWM輸出使能
}
/**
* @brief 電機驅動右輪配置
* @param none
* @retval none
*/
void MotorDriver_R_Config(void){
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure ;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_BaseInitStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
/*使能GPIOA、GPIOB、AFIO、TIM1外設時鐘*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO | RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);
/*初始化PA.08端口為Out_PP模式*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
/*初始化PB.13端口為Out_PP模式*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
/*初始化PA.09端口(TIM1_CH2)為AF_PP模式*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
/*定時器基本配置*/
TIM_BaseInitStructure.TIM_Prescaler = 3-1; //時鐘預分頻數3,TIM1的計數時鐘頻率為24MHz
TIM_BaseInitStructure.TIM_Period = 1000-1; //自動重裝載寄存器數值,PWM2頻率為24MHz/1000=24KHz
TIM_BaseInitStructure.TIM_ClockDivision = 0; //采樣分頻
TIM_BaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上計數
TIM_BaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0; //重復寄存器
TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_BaseInitStructure);
TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //PWM1輸出模式
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //使能該通道輸出
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //輸出極性
TIM_OC2Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure); //按指定參數初始化
TIM_OC2PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable); //使能TIM1在CCR2上的預裝載寄存器
TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE); //使能TIM1在ARR上的預裝載寄存器
TIM_Cmd(TIM1, ENABLE); //打開TIM1
TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE); //PWM輸出使能
}
/**
* @brief 左輪電機正轉
* @param none
* @retval none
*/
void MotorDriver_L_Turn_Forward(void){
MOTOR_L_IN1_LOW;
MOTOR_L_IN2_HIGH;
}
/**
* @brief 左輪電機反轉
* @param none
* @retval none
*/
void MotorDriver_L_Turn_Reverse(void){
MOTOR_L_IN1_HIGH;
MOTOR_L_IN2_LOW;
}
/**
* @brief 右輪電機正轉
* @param none
* @retval none
*/
void MotorDriver_R_Turn_Forward(void){
MOTOR_R_IN1_HIGH;
MOTOR_R_IN2_LOW;
}
/**
* @brief 右輪電機反轉
* @param none
……………………
…………限于本文篇幅余下代碼請從51黑下載附件…………

復制代碼

全部資料51hei下載地址：

【電賽作品、全套資料】基于STM32的兩輪平衡小車資料（硬件、MCU源碼、藍牙遙控器APK.zip (16.04 MB, 下載次數: 459)

ID:415012 · 發表于 2018-10-25 01:42

謝謝分享.

ID:414011 · 發表于 2018-12-13 11:25

好人。謝謝風向

ID:82877 · 發表于 2018-12-13 14:21

好資源，感謝分享

ID:302850 · 發表于 2019-1-31 21:04

感謝分享，你幫了我大忙

ID:337376 · 發表于 2019-2-3 23:03

太棒了，謝謝分享

ID:484424 · 發表于 2019-3-4 19:16

太棒啦。謝謝分享

ID:484435 · 發表于 2019-3-4 19:29

謝謝分享

ID:365724 · 發表于 2019-3-5 16:38

好資料啊謝謝分享

ID:160500 · 發表于 2019-3-6 10:13

正學習6050三軸，，謝謝分享。

ID:137345 · 發表于 2019-5-23 19:58

學習學習，謝謝分享

ID:521452 · 發表于 2019-6-26 14:45

謝謝，我打算自己做一個

ID:330424 · 發表于 2019-7-3 10:01

好資料

ID:92810 · 發表于 2019-7-3 11:02

謝謝樓主分享了

ID:282095 · 發表于 2019-7-3 11:44

感謝分享最近我也想做一個

ID:551265 · 發表于 2019-8-6 20:18

謝謝樓主分享

ID:605895 · 發表于 2019-10-8 20:06

剛上大學，想搞一個。嘻嘻

ID:808384 · 發表于 2021-1-6 10:35

有實物圖嗎?

ID:81138 · 發表于 2021-1-27 16:50

用于電滑板如何

ID:81138 · 發表于 2021-1-27 17:34

不錯的設計不知道商用如何

ID:274459 · 發表于 2021-4-17 21:55

有人做出來了嗎

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